Fiche de révision : Évolution de l’atmosphère terrestre

📋 Plan du Cours

1. Atmosphère primitive et évolution générale
2. Refroidissement et formation des océans
3. Disparition du dioxyde de carbone
4. Apparition du dioxygène atmosphérique
5. Origine du dioxygène photosynthétique
6. Formation et rôle de la couche d’ozone

📖 1. Atmosphère primitive et évolution générale

★ À maîtriser

• L’atmosphère primitive ne contenait pas de dioxygène et comprenait du dioxyde de carbone, de l’azote et de la vapeur d’eau.

Compléments

• Lors de la formation de la Terre, sa surface dépassait 1200 °C et était recouverte de roche en fusion.

💡 Astuce mémo

Atmosphère primitive sans O₂, atmosphère actuelle avec O₂

📖 2. Refroidissement et formation des océans

★ À maîtriser

• L’eau peut exister sous différents états selon les conditions de pression et de température.

Compléments

• Le diagramme de l’eau présenté distingue notamment les états solide, liquide, vapeur et supercritique, ainsi que les changements d’état associés.

💡 Astuce mémo

Refroidissement → changements d’état de l’eau

📖 3. Disparition du dioxyde de carbone

📝 Points essentiels

• Dans la réaction présentée, le dioxyde de carbone associé à l’eau forme de l’acide carbonique, qui se dissocie en ions hydrogène et hydrogénocarbonate : $CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3 \rightarrow H^+ + HCO_3^-$.

• Le cours associe la disparition du dioxyde de carbone atmosphérique à la précipitation des carbonates de calcium et présente un échantillon de calcaire comme document témoin.

💡 Astuce mémo

CO₂ dissous → acide carbonique → ions hydrogénocarbonate

📖 4. Apparition du dioxygène atmosphérique

★ À maîtriser

• Le cours attribue aux cyanobactéries une réaction à l’origine du dioxygène atmosphérique, mais ne fournit pas son équation bilan dans le document transmis.

Compléments

• Le cours présente des échantillons d’uranite et des sols rouges de Blyde River Canyon comme témoins à étudier pour déterminer l’apparition du dioxygène, sans préciser leurs caractéristiques ni la date correspondante.

📖 5. Origine du dioxygène photosynthétique

★ À maîtriser

📐 Formule - Le bilan général de la photosynthèse des plantes vertes est présenté ainsi : $CO_2 + H_2O + h\nu \rightarrow O_2 + \frac{1}{n}(CH_2O)_n$, en présence de chlorophylle.

📌 L’expérience de Ruben et Kamen cherche à déterminer si le dioxygène produit par la photosynthèse provient des molécules d’eau ou du dioxyde de carbone.

• Pour tester l’origine de l’oxygène, Ruben et Kamen comparent une suspension de chlorelles avec de l’eau enrichie en ¹⁸O et des ions HCO₃⁻ non enrichis à une suspension avec des ions HCO₃⁻ enrichis et de l’eau ordinaire, puis mesurent le rapport isotopique de l’O₂ produit.

Compléments

• Dans la suspension A, le rapport ¹⁸O/¹⁶O initial est de 0,85 % dans l’eau et de 0,20 % dans les ions HCO₃⁻.

• Les chercheurs ont recueilli le dioxygène produit par les chlorelles et mesuré son rapport isotopique ¹⁸O/¹⁶O.

💡 Astuce mémo

Eau marquée ou CO₂ marqué : quel marqueur retrouve-t-on dans O₂ ?

📖 6. Formation et rôle de la couche d’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Ozone stratosphérique : Gaz formé par dissociation de molécules de dioxygène sous l’effet des rayonnements ultraviolets solaires.

★ À maîtriser

• La couche d’ozone absorbe une partie du rayonnement solaire, notamment les ultraviolets, qui ont de puissants effets mutagènes sur l’ADN, et protège ainsi les êtres vivants.

Compléments

• La couche d’ozone se forme à environ 30 km d’altitude.

💡 Astuce mémo

UV solaires → dissociation de O₂ → ozone filtrant les UV